Python 的虛擬環境及多版本開發利器─Virtualenv 與 Pythonbrew__Python

本文轉載至：http://www.openfoundry.org/tw/tech-column/8516-pythons-virtual-environment-and-multi-version-programming-tools-virtualenv-and-pythonbrew

Virtualenv 和 Pythonbrew 都是可以創造虛擬（獨立）Python 環境的工具，只是虛擬（獨立）標的不同。

Virtualenv 可以隔離函數庫需求不同的專案，讓它們不會互相影響。在建立並啟動虛擬環境後，透過 pip 安裝的套件會被放在虛擬環境中，專案就可以擁有一個獨立的環境。

簡而言之，Virtualenv 可以幫你做到： 在沒有權限的情況下安裝新套件 不同專案可以使用不同版本的相同套件 套件版本升級時不會影響其他專案

Pythonbrew 則可以在家目錄中安裝多個 Python，並迅速地切換版本；也可以在指定的 Python 版本下批次測試你的 Python 程式；另外更整合了 Virtualenv。

這篇文章會詳細介紹這兩個工具，讓你在多人開發及多版本開發的環境中更得心應手。

  事前準備

Python 的 package 通常會上傳至 PyPI，有很多工具都可以從 PyPI 安裝 package。下面會使用easy_install 這個工具（由 setuptools 提供）來安裝 Virtualenv 和 Pythonbrew。 01. Linux

如果不知道 easy_install 或還沒安裝 setuptools，在 Debian/Ubuntu 可以用下列指令安裝：

$ sudo apt-get install python-setuptools

在 Fedora/CentOS/Redhat/openSUSE，則可以使用：

$ su -# yum install python-setuptools

02. Windows

在 Windows 則可以從 setuptools 的頁面找到 *.exe 格式的安裝檔案。安裝完後，可以在C:\PythonX.Y\Scripts\（X.Y 是 Python 的版本）下找到 easy_install.exe。記得把這個路徑放進 Windows 環境變數中的 PATH。

接著就可以輕鬆安裝任何在 PyPI 的 Python Package 囉。 Virtualenv - Virtual Python Environment builder 01. 安裝

Pythonbrew 已整合了 Virtualenv，如果不想額外安裝一個套件，也可以不要裝 Virtualenv。

如果需要安裝，請於命令列模式下輸入下列指令：

# easy_install virtualenv

02. 使用方法 I. 建立虛擬環境

請於命令列模式下輸入下列指令：

$ virtualenv [指定虛擬環境的名稱]

例如下列指令會建立名為 "ENV" 的虛擬環境：

$ virtualenv ENV

預設在建立虛擬環境時，會依賴系統環境中的 site packages，如果想完全不依賴系統的 packages，可以加上參數 --no-site-packages 來建立虛擬環境：

$ virtualenv --no-site-packages [指定虛擬環境的名稱]

II. 啟動虛擬環境

請先切換當前目錄至建立的虛擬環境中。前例中，建立名稱為 "ENV"，則：

$ cd ENV

接著，啟動虛擬環境：

$ source bin/activate

在 Windows 環境中則改用：

> \path\to\env\Scripts\activate.bat

然後就可以注意到，在 shell 提示字元的最前面多了虛擬環境的名稱提示：

(ENV) ...$

III. 退出虛擬環境

請於命令列模式下輸入下列指令：

$ deactivate

就可以回到系統原先的 Python 環境。 IV. 在虛擬環境安裝新的 Python 套件

Virtualenv 在安裝時會附帶 pip 這個 Python 的套件安裝工具，當虛擬環境被啟動時，由它安裝的 package 會出現在虛擬環境的資料夾中，用法是：

(ENV)...$ pip install [套件名稱]

如果系統也有安裝 pip，請特別注意是否已經啟動虛擬環境，否則套件會被安裝到系統中，而非虛擬環境裡。

如果想要避免 pip 在沒有進入虛擬環境時被使用，可以在 ~/.bashrc 加上：

export PIP_REQUIRE_VIRTUALENV=true

要求 pip 一定要在虛擬環境中執行。

也可以用下面的設定，讓系統的 pip 自動使用啟動中的虛擬環境。

export PIP_RESPECT_VIRTUALENV=true

避免意外將套件安裝至系統環境。 V. 從程式中指定使用虛擬環境的函數庫

無法從 Shell 啟動虛擬環境的情況，像是使用 mod_python 或 mod_wsgi，這時可以在 Python 的程式中加上：

activate_this = '/path/to/env/bin/activate_this.py'execfile(activate_this, dict(__file__=activate_this))

來使用安裝在虛擬環境中的 packages。 03. 延伸套件：Virtualenvwrapper

Virtualenvwrapper 是一個 Virtualenv 的 extension，可使虛擬環境的管理變得更容易。

詳細來說，Virtualenvwrapper 提供下述功能： 將所有的虛擬環境整合在一個目錄下。 管理（新增、移除、複製）所有的虛擬環境。 可以使用一個命令切換虛擬環境。 Tab 補全虛擬環境的名字。 每個操作都提供允許使用者自訂的 hooks。 可撰寫容易分享的 extension plugin 系統。 I. 安裝

請於命令列模式下輸入下列指令：

# easy_install virtualenvwrapper

II. 使用方法

於 $WORKON_HOME製作虛擬環境：

$ mkvirtualenv [-i package] [-r requirements_file] [virtualenv options] ENVNAME

列出所有的虛擬環境：

$ lsvirtualenv [-b] [-l] [-h]

-b 是簡短模式；-l 是詳細模式（預設）；-h 是印出 help 資訊。

移除虛擬環境：

$ rmvirtualenv ENVNAME

複製虛擬環境：

$ cpvirtualenv ENVNAME TARGETENVNAME

啟動虛擬環境：

$ workon [environment_name]

如果只輸入 workon，則會列出所有的虛擬環境。

離開虛擬環境一樣是使用 deactivate。

可以使用下面的設定來告訴 pip Virtualenv 的路徑。

export PIP_VIRTUALENV_BASE=$WORKON_HOME

Virtualenvwrapper 的功能當然不只如此，更多功能可以參考 Virtualenvwrapper 的官方檔案。 Pythonbrew 01. 安裝

Pythonbrew 是個比較新的專案，雖然比較新，卻非常完整。它也有整合上面介紹的 Virtualenv。可以用類似 Virtualenvwrapper 的方式來操作 Virtualenv。

安裝方式與 Virtualenv 一樣，只要輸入下面的指令就可以了：

# easy_install $ pythonbrew

Pythonbrew 官方有推薦的安裝方式，但這篇教學為求一致性，就不額外介紹了，可以參考pythonbrew/README.rst。

對於 Windows 的使用者，很可惜地，Pythonbrew 暫時沒有支援 Windows 的計畫 (#6: Windows Support? - Issues - utahta/pythonbrew - GitHub)。所以 Windows 暫時還沒辦法使用 Pythonbrew 囉。

經過 easy_install 的安裝後，還需要在 shell 執行：

$ pythonbrew_install

才會把初始的設定檔和資料夾配置進你的家目錄。接著要修改 ~/.bashrc 的配置：

$ echo "source ~/.pythonbrew/etc/bashrc" >> ~/.bashrc

這樣就算安裝完全囉。

Pythonbrew 使用 curl 來抓取資料，如果你的系統沒有，請記得安裝。Ubuntu 上可以使用這行指令：

$ sudo apt-get install curl

02. 編譯前準備

因為 Pythonbrew 採取下載 tarball，並編譯、安裝的方法，所以我們要先為系統準備好編譯 Python 所需的套件。

也因為許多 Linux 發行版都已打包 Python，所以我們可以偷懶一點，用已經打包好的套件來解決編譯所需的相依性。在 Ubuntu/Debian 上，可以透過：

$ sudo apt-get build-dep python2.7

來安裝所有編譯 Python 2.7 所需的套件。雖然已經能夠安裝得相當完整，但還是缺少了 gdbm 這個 module，如果需要的話，可以透過：

$ sudo apt-get build-dep python-gdbm

來安裝編譯 gdbm 所需的套件。

註：bsddb185、linuxaudiodev、ossaudiodev、sunaudiodev 等是按以上方式安裝後，仍會缺少的 module。其中 ossaudiodev（Open Sound System）在隨 Ubuntu 發布的 Python 中有提供，列出來讓大家參考。

Fedora/CentOS/Redhat/openSUSE 則可以使用 yum-builddep 這個指令。 03. 使用方法